فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

هوادهی جریان با استفاده از هواده‌ها، از موثرترین روش‌ها برای جلوگیری از وقوع پدیده خلاء‌زایی (کاویتاسیون) در تندآب سرریز است. امروزه دسترسی به کامپیوترهای مجهز و نرم‌افزارهایی که اساس کار آنها دینامیک سیالات محاسباتی است، موجب افزایش کاربرد شبیه‌سازی عددی در تحلیل جریان شده است. در این تحقیق، جهت شبیه‌سازی جریان عبوری از روی هواده تندآب سرریز، نرم‌افزار فلوتری دی مورد استفاده قرار گرفت. جهت صحت‌سنجی نتایج مدل عددی که ملاک آن غلظت هوا در پایین‌دست هواده است، از داده‌های آزمایشگاهی محققین استفاده شده است که نتایج نشان‌دهنده‌ی تطابق مناسبی با داده‌های آزمایشگاهی است. سپس به بررسی تاثیر پارامترهای هندسی از جمله ارتفاع و زاویه‌ی رمپ، ارتفاع پله و شیب تندآب بر روند تغییرات غلظت هوا، خصوصیات جریان مانند سرعت و فشار جهت تعیین شاخص کاویتاسیون به منظور تعیین فاصله‌ی مناسب بین دو هواده، پرداخته شده است. تغییرات غلظت متوسط هوا بصورت لایه‌ای در عمق جریان و کاهش غلظت هوا بصورت تابع نمایی است. مقدار شاخص کاویتاسیون در طول 11 متر پس از هواده روی تندآب سرریز، از مقدار بحرانی بیشتر است و خطر وقوع کاویتاسیون مشاهده نمی‌شود. با توجه به مقدار غلظت‌های محاسبه‌شده می‌توان به طور کلی نتیجه گرفت که با کاهش غلظت هوا در بستر تندآب تا مقادیر 0/0001، 0/001، 0/01 و 0/1 به ترتیب برای تندآب‌هایی با شیب 10، 12، 30 و 50 درجه، احتیاجی به هوادهی بیشتر نیست.